Регуляція вмісту мікроРНК. Частина 3. Циркадні механізми. Однонуклеотидні поліморфізми генів мікроРНК

В науковому огляді наведений процес регуляції вмісту мікроРНК — асоціація активності експресії мікроРНК із циркадними ритмами функціонування організму та залежність від наявності однонуклеотидних поліморфізмів генів. Для написання статті виконувався пошук інформації з використанням баз даних Scopus, Web of Science, MedLine, PubMed, Google Scholar, EMBASE, Global Health, The Cochrane Library, CyberLeninka. У статті надана характеристика молекулярної архітектури циркадних годинників ссавців, що обумовлені дією зміни дня і ночі, світла і темряви. Зазначено, що порушення циркадних ритмів організму асоційоване з розвитком ожиріння, цукрового діабету, депресії, серцево-судинної патології та пухлин. Також відомо, що порушення циркадного ритму активності функцій печінки призводить до розвитку метаболічних розладів і, зокрема, до виникнення неалкогольної жирової хвороби печінки, діабету й ожиріння. Зазначено, що мікроРНК є факторами, що визначають функціонування механізмів циркадного ритму, а експресія деяких з них високозалежна від часу доби. У статті відображено, що на сьогодні ідентифіковано більш ніж 240 однонуклеотидних поліморфізмів генів і рідкісних мутацій в прі-, пре- і зрілих мікроРНК-послідовностях. Відомо, що однонуклеотидні поліморфізми генів першої групи (прі- і пре-мікроРНК) перешкоджають звичайному процесу матурації мікроРНК. Однонуклеотидні поліморфізми генів другої групи (seed-ділянки) призводять до порушення взаємодії мікроРНК з мРНК-мішенями. Встановлена асоціація між генетичними поліморфізмами мікроРНК та різними захворюваннями людини, в тому числі з хворобами гепатобіліарної системи. Таким чином, активність експресії мікроРНК визначає функціонування механізмів циркадного ритму організму ссавців, а експресія деяких з них високозалежна від часу доби. Звичайному процесу матурації мікроРНК перешкоджають однонуклеотидні поліморфізми генів першої групи (прі- і пре-мікроРНК). До порушення взаємодії мікроРНК з мРНК-мішенями призводять однонуклеотидні поліморфізми генів другої групи. Порушення циркадних ритмів і генетичні поліморфізми мікроРНК асоційовані з розвитком різних патологічних станів та захворювань людини, в тому числі захворювань гепатобіліарної системи. The scientific review presents the process of regulation of miRNA content — the association of miRNA expression activity with circadian rhythms of organism functioning and the dependence on the presence of single nucleotide gene polymorphisms. To write the article, information was searched using databases Scopus, Web of Science, MedLine, PubMed, Google Scholar, EMBASE, Global Health, The Cochrane Library, ­CyberLeninka. The article presents the characteristics of the molecular architecture of circadian clocks of mammals, which are due to the action of day and night, light and darkness. It is stated that the violation of circadian rhythms of the organism is associated with the development of obesity, diabetes, depression, cardiovascular pathology, and tumors. It is also known that the violation of the circadian rhythm of liver function leads to the development of metabolic disorders and, in particular, the emergence of non-alcoholic fatty liver disease, diabetes, and obesity. It is emphasized that microRNAs are factors that determine the functioning of circadian rhythm mechanisms, and the expression of some of them is highly dependent on the time of day. The article shows that to date, more than 240 single-nucleotide polymorphisms of genes and rare mutations in pri-, pre- and mature miRNA sequences have been identified. It is known that single nucleotide polymorphisms of genes of the first group (pri- and pre-microRNAs) interfere with the normal process of maturation of microRNAs. Single-nucleotide polymorphisms of genes of the second group (“seed” region) lead to disruption of the interaction of ­microRNAs with target mRNAs. An association between microRNA genetic polymorphisms and various human diseases, including diseases of the hepatobiliary system, has been established. Thus, the activity of miRNA expression determines the functioning of the mechanisms of the circadian rhythm of the mammalian organism, and the expression of some of them is highly dependent on the time of day. The normal process of maturation of miRNAs is hindered by single nucleotide polymorphisms of genes of the first group (pri- and pre-miRNAs). Single nucleotide polymorphisms of genes of the second group lead to disruption of interaction of miRNA with mRNA targets. Circadian rhythm disorders and genetic ­microRNA polymorphisms are associated with the development of various pathological conditions and human di­seases, including diseases of the hepatobiliary system

Локалізація та транслокація зрілих мікроРНК

У науковому огляді наведені шляхи ядерного імпорту та експорту мікроРНК у клітині. Авторами надана чітка та доступна схема транслокації мікроРНК у клітині. У статті відображено, що основним місцем локалізації в цитоплазмі клітини комплексу RISC і його компонентів, у тому числі і мікроРНК, є процесингові P-тільця. Автори наводять факт того, що і протеїни Argonaute — сигнатурні компоненти ефекторного комплексу інтерференції РНК RISC локалізуються в P-тільцях ссавців. Відомо, що протеїни родини каріоферинів опосередковують транслокацію miRISC в ядро клітини. Дані протеїни розпізнають послідовності ядерної локалізації в амінокислотних послідовностях протеїнів й активно транспортують дані протеїни через пори ядерної мембрани клітини. Підкреслено, що, крім неселективних механізмів ядерного імпорту мікроРНК, існують і транспортні механізми, які переносять певні мікроРНК через мембрану клітини. Наведені деякі мікроРНК, що переважно локалізуються в ядрі певного типу клітин. Науковці вважають, що значна частина мікроРНК ядра сконцентрована в полісомах. Експорт мікроРНК ядерного пулу в цитоплазму клітини відбувається за допомогою експортину-1. Таким чином, в цитоплазмі клітини накопичуються зрілі форми мікроРНК, частина з яких транслокується в ядро клітини або в екстрацелюлярний простір. Складання комплексу miRISC здійснюється в цитоплазмі клітини, і тільки після формування комплексу відбувається його імпорт в ядро клітини. Спектр екзосомасоційованих мікроРНК може бути високозначущим діагностичним критерієм для деяких нозологій, а екзосоми, що містять певні мікроРНК, можуть використовуватися для цілеспрямованої терапії конкретних захворювань. Для написання статті здійснювався пошук інформації з використанням баз даних Scopus, Web of Science, MedLine, PubMed, Google Scholar, EMBASE, Global Health, The Cochrane Library, CyberLeninka. The scientific review shows the ways of nuclear import and export of miRNAs in the cell. The authors present a clear and accessible scheme of microRNA translocation in the cell. The article shows that the main site of localization in the cytoplasm of cells of the RISC complex and its components, including miRNAs, are processing P-cells. The authors cite the fact that Argonaute proteins — signature components of the effector complex of RISC RNA interference — are localized in mammalian P-bodies. It is shown that proteins of the karyopherin family mediate the translocation of miRISC into the cell nucleus. These proteins recognize nuclear localization sequences (NLS) in the amino acid sequences of proteins and actively transport these proteins through the pores of the cell’s nuclear membrane. It is emphasized that in addition to non-selective mechanisms of nuclear import of miRNAs, there are transport mechanisms that carry certain miRNAs across the cell membrane. Some miRNAs are presented, which are mainly loca­lized in the nucleus of a certain type of cell. Scientists believe that much of the nucleus miRNA is concentrated in polysomes. Export of nuclear pool microRNA into the cytoplasm of the cell occurs with the help of export 1. Thus, in the cytoplasm of the cell, mature forms of microRNA accumulate, some of which are translocated to the cell nucleus or the extracellular space. Assembly of the miRISC complex is carried out in the cytoplasm of the cell, and only after the formation of the complex, it is imported into the cell nucleus. The spectrum of exosome-associated miRNAs can be a highly important diagnostic criterion for some nosologies, and exosomes containing certain miRNAs can be used for targeted therapy of specific diseases. To write the article, information was searched using databases Scopus, Web of Science, MedLine, PubMed, Google Scholar, EMBASE, Global Health, The Cochrane Library, CyberLeninka

Stratification of controlled course of autoimmune diabetes mellitus as a low-level inflammation in children

Introduction. Diabetes mellitus (DM) in children - a chronic pathology that requires constant medical attention due to the labile course, the complexity of the treatment, a tendency to developing autoimmune processes, complications and disability. Objective: to identify predictors of controlled course of autoimmune diabetes in children for predicting its occurrence. Materials and methods: among 100 children with first diagnosed type 1 diabetes aged from 1 to 18 years was confirmed autoimmune diabetes in 98 children by determining the level of antibodies to glutamic acid decarboxylase, tyrosine phosphatase (islet antigen-2), zinc transporters, by enzyme immunoassay (ELISA, «Euroimmun»). Using sequential analysis of Wald, was analyzed 100 clinical - immunological, molecular - genetic, instrumental - diagnostic parameters determining relative risk (RR) and diagnostic coefficient (DC) in patients with uncontrolled (study group, n=23) and controlled course (control group, n=31) of autoimmune diabetes. Results. Predictors of controlled course of autoimmune diabetes in children were selected 14 factors sufficiently informative prognostic significance (I≥0,5), which are suitable to use in clinical practice: the level of glycated hemoglobin less than 9% after 1 year of observation (I=5.4), transferred flu 1 year before debut of DM (I=1.58), no increase in antibodies to glutamic acid decarboxylase (I=1.2), alanine aminotransferase level more than 39.3 U/l (I=1.18), age of manifestation of the disease 4-6 years (I=1.02), alkaline phosphatase level less than 328 U/l (I=0.76), maximum glycemia less than 23 mmol/l (I=0.64), weight at birth less than 4 kg (I=0.63), the level of urea less than 4.3 mmol/L in the blood (I=0.61), related autoimmune diseases (I=0.56), concomitant cardiovascular pathology (I=0.56), hypoproteinemia less than 60 g/dL (I=0.55), observance of hourly diet in the first year of life (I=0.54), the absence of glycosuria (I=0.54). Conclusion: to improve the quality of diagnosis, prognosis and personalized treatment of autoimmune diabetes mellitus, especially in patients with first diagnosed disease, is necessary to define specific autoantibodies against islet apparatus of the pancreas, a, namely, the study of the level of antibodies to glutamic acid decarboxylase

The business game is a process of modeling real practical activities and a means of developing students' creative abilities

Background. The business game is a method of training professional activity by modeling it, close to real conditions, with the obligatory dynamic development of the situation. The purpose of the study: to compare the effectiveness of traditional and interactive teaching methods (business games) in pediatrics teaching 4-year students of the medical faculty. Materials and methods: 61 students of the medical faculty were surveyed using the Melbourne decision-making questionnaire (MDMQ). The main group was presented (n=30), students who used business game, the control group (n=31) - in the training of which traditional teaching methods was used. Results: a confirmatory factor model of the structure of MDMQ among students of group I: vigilance - 78%, avoidance - 12%, procrastination - 8%, over-vigilance -2%. Students of two groups: vigilance - 56% (p<0.05), avoidance – 18% (p<0.05), procrastination - 22% (p0.05). Conclusion: the introduction of an interactive method of teaching a business game increases the productive component in the formation of decision-making in vocational training for students of the medical faculty

Expression of galectin 9 mRNA in lactose maldigestion and children’s obesity

Introduction: To investigate the association of mRNA expression of galectin-9 (Gal-9) and lactose maldigestion in obese children with different genotypes [13910 С>T polymorphism (rs4988235) of MCM6 (minichromosome maintenance complex 6]. Methods: The study involved 85 obese children (BMI>97 percentile) aged 6-18 years. The definition of MCM6 polymorphism (material for investigation-venous blood) and expression of Gal-9 mRNA (material for investigation-buccal epithelium) were determined by real-time polymerase chain reaction analysis using actin as a housekeeping gene ∆mRNA-Gal-9/mRNA actin, relation units-RU. Lactose maldigestion was studied using hydrogen breath testing. The first group of observations included 44 children with genotype C/C -13910, the second group consisted of 41 children with phenotypically identical genotypes C/T -13910, and T/T -13910, p>0.05. Results: Lactose maldigestion in children with genotype C/C -13910 averaged 36.05±4.73 ppm, in children with genotype C/T -13910 22.61±4.1 ppm (p<0.05), and with genotype T/T -13910 was absent (p<0.05). The average expression level of Gal-9 mRNA in children with genotype C/C -13910 was 564.6±35.8, in children with genotypes C/T and T/T -13910 61.02±15.8 RU, p<0.01. The lowest mean level of expression of Gal-9 mRNA (42.47±13.4) was recorded in the subgroup of children with genotype C/C -13910 and lactose maldigestion (n=22). Whereas the largest mean level of expression of Gal-9 mRNA was recorded in the subgroup of children with the C/C -13910 genotype and without lactose maldigestion (n=22) 1086.73±51.2, p<0.01. Conclusions: The expression level of Gal-9 mRNA depends on lactose maldigestion in children with genotype C/C -13910

Regulation of microrna expression level by choleretic therapy in functional disorders of the gallbladder and оddi's sphincter in children

OBJECTIVE: The alm: To study the effect of choleretic therapy on the level of microRNA expression in functional disorders of the gallbladder and Oddi's sphincter in children. PATIENTS AND METHODS: Materials and methods: Fifty patients with functional disorders of the gallbladder and Oddi's sphincter who received standard therapy in combination with ursodeoxycholic acid, 20 patients - standard therapy without ursodeoxycholic acid, and 20 healthy children were examined. The level of expression of microRNA-378f, microRNA-4311, microRNA-4714- 3p in the blood serum by the method of real-time polymerase chain reaction with reverse transcription according to the protocol TaqMan Gene Expression Assays was performed. RESULTS: Results: It was demonstrated that the activity profile of microRNA-4714-3p was significantly lower in those examined with functional disorders of the gallbladder and Oddi's sphincter than in practically healthy children (p<0.05). After standard therapy combined with ursodeoxycholic acid in children with functional disorders of the gallbladder and Oddi's sphincter, the level of expression of microRNA-378f is significantly higher than before therapy (5.23±0.70 SU and 2.02±0.57 SU respectively) (p<0.05). Against the background of standard therapy with the addition of ursodeoxycholic acid or without it, the expression profile of microRNA-4714-3p in the blood serum in children with functional disorders of the gallbladder and Oddi's sphincter significantly decreased (1.93±0.58 SU and 1,14±0,53 SU respectively) (p<0.05). CONCLUSION: Conclusions: Ursodeoxycholic acid in children with functional disorders of the gallbladder and Oddi's sphincter affects the activity of generation of gene regulators of the cellular mechanisms of microRNA-378f and microRNA-4714-3p